Di-hidroxilação Assimétrica de Sharpless - Instituto de Química

Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Instituto de Química
Departamento de Química Orgânica
QUI 02 016 - Química Orgânica III - Prof. Diogo S. Lüdtke
Di-hidroxilação Assimétrica de Sharpless
K. Barry Sharpless (Scripps Research Institute - USA), Prêmio Nobel de Química 2001
Referências importantes:
Hentges, S. G., Sharpless, K. B. J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 4263-4265.
Jacobsen, E. N., Marko, I., Mungall, W. S., Schroeder, G., Sharpless, K. B. J. Am. Chem. Soc.
1988, 110, 1968-1970.
Kolb, H. C., VanNieuwenhze, M. S., Sharpless, K. B. Chem. Rev. 1994, 94, 2483-2547
A reação de di-hidroxilação assimétrica de Sharpless é uma versão assimétrica e
catalítica da di-hidroxilação de alcenos promovida por tetróxido de ósmio. A velocidade da
reação é acelerada na presença de aminas terciárias e a utilização de diaminas quirais,
derivadas de alcalóides naturais acelera substancialmente a velocidade de reação e resulta na
di-hidroxilação de alcenos em elevados ee´s. Como resultado, o ligante quiral e o osmato de
potássio são usados em quantidades catalíticas.
Características:
• Alta quimiosseletividade: praticamente todos os alcenos são di-hidroxilados e nenhum
outro grupo funcional é afetado.
• Ambos os enantiômeros de um diol podem ser obtidos utilizando-se o ligante apropriado
(DHQ)2PHAL ou (DHQD)2PHAL.
• Um aspecto que popularizou enormemente a reação (além de sua eficiência) é que
todos os reagentes usados são sólidos, permitindo a elaboração de uma mistura que é
comercializada com AD-mix α e AD-mix β, que contém o ligante quiral apropriado,
osmiato de potássio, e oxidante estequiométrico. Em geral a reação é realizada em t-
BuOH/H2O (1:1) e 1,4g de AD-mix por mmol de substrato são necessários.
Frequentemente K2CO3 e/ou MeSO2NH2 são usados como aditivos, pois aceleram a
reação (hidrólise do éster osmato).
• A configuração do produto a ser obtido pode ser prevista de acordo com o esquema
abaixo:

Mecanismo:
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O mecanismo detalhado da etapa de indução assimétrica na di-idroxilação assimétrica ainda é
motivo de debate na literatura. Dois caminhos plausíveis são propostos, envolvendo uma
cicloadição [2+2], com posterior expansão do metalaciclo, ou via cicloadição [3+2] concertada.
Não é descartada a hipótese de ambos os mecanismos ocorrerem concomitantemente (L =
ligante quiral).
Exemplos Selecionados:
Armstrong, A., Barsanti, P. A., Jones, L. H., Ahmed, G J. Org. Chem. 2000, 65, 7020-7032.
• Dupla di-hidroxilação aplicada na síntese total do ácido zaragocíco

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Lee, H. M.; Nieto-Oberhuber, C.; Shair, M. D. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 16864–16866.
• Di-hidroxilação utilizada para a instalação de um diol presente na estrutura da
cortistatina A
Raheem, I. T; Goodman, S. N; Jacobsen, E. N. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 706-707.
• Di-hidroxilação seletiva no alceno mais rico em elétrons na rota sintética para a quinina.